Plastiks_7_2013

СПЕЦТЕМА/ ТЕХНОЛОГИИ РЕЦИКЛИНГА П Л А С Т И К С № 7 ( 1 2 5 ) 2 0 1 3 w w w . p l a s t i c s . r u 40 перечень продукции, произведенной с ис- пользованием данных технологий, весьма ограничен. Селективное растворение Одним из способов разделения и перера- ботки сложных пленок можно назвать селек- тивное растворение. Периодический метод растворения вторичных пластмасс был раз- работан в Rensselaer Polytechnic Institute. Этот процесс основан на растворении партий сме- шанных пластмасс с применением раствори- телей (в первуюочередь ксилола). Путем тща- тельного подбора растворителя и контроля температуры может быть достигнуто полное разделение полимеров. Концепция процесса сортировки за счет селективного растворения состоит в термодинамических отличиях меж- ду шестью основными полимерами (ПЭНП, ПЭВП, ПП, ПЭТ, ПВХ и ПС), которые за- ставляют каждый из полимеров растворяться при различных температурах растворителя. Четыре из шести полимеров могут быть от- делены с использованием только ксилола при четырех различных температурах, в то время какПВХиПЭТ требуют смеси растворителей (таблица 1) [3]. Преимущества процесса разделения за счет селективного растворения: — можно выделить отдельные пластмас- сы из сложной смеси, включая многослой- ные продукты; —типичные загрязнения, такие как грязь, почва, остатки молока, не останавливают процесс; — можно раз- делить близкород- ственные полимеры, такие как АБС и ПС или ПА-6 и ПА-66; — регенериро- ванные пластмассы химически и функ- ционально эквива- лентны их исходным аналогам; — можно обраба- тывать пластмассы, которые окрашены и склеены (эти загрязнения вызывают основ- ные проблемы в большинстве процессов ме- ханической переработки отходов); — наполнители и пигменты могут быть отделены на стадии фильтрации; это выгод- но, так как природные вторичные полимеры имеют более высокую цену; —процесс объединяет множество стадий, которые характеризуют одностадийные про- цессы механической обработки отходов; — трудоемкость технологии мини- мальна. Типичный процесс разделения при пере- работке бытовых отходов, использующий селективное растворение, выглядит следу- ющим образом. Когда хлопья смешанных полимеров загружаются в резервуар с рас- творителем, ПС растворяется почти немед- ленно. После короткого периода раствор ПС сливается из резервуара через грубые сита, которые захватывают оставшиеся не- растворенные пластмассы. Затем ксилол с более высокой температурой добавляется к нерастворенным пластмассам. При темпера- туре 75°С растворяются ПЭНП и линейный ПЭНП. Процесс фильтрации повторяется, и температура свежего растворителя про- грессивно увеличивается. Наконец, пока температура ксилола приближается к 120°С, растворяется сначала ПЭВП, а затем ПП. Смесь ксилола и циклогексана используется как растворитель, если в смеси присутству- ют ПЭТ и ПВХ. В этой смеси растворителей ПВХ растворяется при более низкой темпе- ратуре, чем ПЭТ. Хотя в процессе используются раствори- тели, внутри процесса непрерывно произво- дится их рекуперация с выделением раство- ренного полимера [3]. Очевидные ограничения таких процессов связаны с необходимостью охраны окружа- ющей среды и вопросами безопасности при обращении с большими количествами рас- творителей. Кроме того, остаточное содер- жание растворителя во вторичных полиме- рах должно тщательно контролироваться. Фильтрация расплава Фильтрация расплава полимеров — еще один из способов, который может быть ис- пользован для переработки сложных ком- бинированных пленок. Полимерные мате- риалы, входящие в состав сложных пленок, имеют различную температуру плавления и, соответственно, перерабатываются при разных температурах. При температурах, ха- рактерных для переработки ПЭ, ПА и ПЭТ будут пребывать в нерасплавленном виде. Используя разницу в температуре плавле- Полимер Растворители Температура, °С Концентрация раствора, % ПС Ксилол 15 6 ПЭНП Ксилол 75 10 ПЭВП Ксилол 105 10 ПП Ксилол 120 10 ПВХ Ксилол/ циклогексанон 120 10 ПЭТ Ксилол/ циклогексанон 180 10 Таблица 1. Растворители и температурные условия для процесса разделения с помощью селективного растворения (данные Chemical Engineering Departament, Rensselaer Polytechnic Institute) Рисунок 2. Фильтр K-SWE-4K производства фирмы Kreyenborg